See on hämmastav, kuid iga minut sünnib Maale ainulaadse ja ainulaadse geneetilise ülesehitusega isikuid. See on tingitud teatud pärilikust muutlikkusest, mille väärtus on piisav alt suur mitte ainult eraldiseisva klassifikatsiooniüksuse, vaid kogu maailma kui terviku evolutsiooniliseks arenguks. Vaatame, mis on pärilik muutlikkus, millistele seadustele see järgib ja kuidas see mõjutab fülogeneesi.
Definitsioon
Päriliku varieeruvuse näideteks on vanemate geneetilise materjali teatud kombinatsioonid või erinevad mutatsiooniprotsessid sügoodi moodustumisel. Enamasti on erinevate organismide genotüübi unikaalsus tingitud geenide lahknemisest juhuslikus järjestuses meioosi ajal.
Mittepärilik varieeruvus
Tähelepanu väärib, et lisaks pärilikule varieeruvusele mängib organismi ontogeneesis olulist rolli ka mittepärilik varieeruvus. Ta onmoodustub keskkonna, elustiili ja muude genotüübi muutustega mitteseotud tegurite mõjul. Just see on peamine erinevus päriliku ja mittepäriliku varieeruvuse vahel.
Mutatsioonivormid
Päriliku varieeruvuse näiteks võib lisaks kromosoomide iseseisvale liikumisele embrüo arengus olla ka teatud tüüpi mutatsioon, mis tuleneb teatud teguritest. Vaatame iga vormi eraldi.
Kombinatiivne
Kombinatiivne varieeruvus on teatud liigi evolutsiooni üks peamisi hoobasid. See on püsiv ja esineb kõikjal. Just tänu seda tüüpi varieeruvusele on selline asi nagu iga liigi ainulaadsus.
Kombinatsiooni varieeruvus on võimalik järgmiste nähtuste tõttu:
- elementaarsete geneetiliste struktuuride – kromosoomide – iseseisev lahknevus raku meiootilise jagunemise protsessis;
- sugurakkude sulandumine juhuslikult otsese viljastamise ajal;
- geneetilise materjali vahetus sellise nähtuse nagu üleminek protsessis.
Seega on kombinatiivne varieeruvus peamine funktsionaalne üksus, mis tagab iga indiviidi geneetilise aparaadi unikaalsuse eraldi.
Mutatsiooniline
Mutatsiooniline varieeruvus on ka pärilike protsesside lahutamatu osa. Muutused võivad esineda areneva indiviidi kasuliku ainulaadse tunnusena javõivad olla nii tähtsusetud, et neid üldse ei tuvastata ja need on organismi suhtes neutraalsed.
Kuid sageli on mutatsioonid negatiivsed ja avalduvad mis tahes kõrvalekallete, organismi normaalse funktsioneerimise häirete, haigustena. Negatiivsete muutuste oht seisneb selles, et kui need on genotüübis fikseeritud, võivad need olla päritavad.
Samuti on mutatsioonid erineva lokaliseerimisega. Selle põhjal jagatakse need somaatilisteks ja generatiivseteks. Need mõjutavad geneetilise aparatuuri erinevaid tasemeid, mis klassifitseerivad need kromosomaalseteks, geenideks või genoomseteks.
Näited
Päriliku varieeruvuse näited on väga mitmekesised ja neid leidub sageli igapäevaelus. Seda tüüpi varieeruvuse üks elementaarsemaid ilminguid on see, et laps võib mõnes mõttes olla vanematega väga sarnane. Näiteks pärida ema tumedaid juukseid ja isa näojooni. See on näide kombineeritud varieeruvusest. Kuid tasub arvestada, et isegi suure sarnasuse korral ei ole järglased nii fenotüübiliselt kui ka eriti genotüübiliselt täpsed vanemate koopiad.
Veel üks näide pärilikust varieeruvusest on kuuesõrmelisuse nähtus, mis on ettenägematu mutatsiooni tagajärg. Või selline ebameeldiv haigus nagu fenüülketonuuria, mis väljendub aminohapete ainevahetuse rikkumisena.
Homoloogiline sari
Üks teadlastest, kestegeles aktiivselt sellise nähtuse nagu pärilik varieeruvus uurimisega, oli N. I. Vavilov.
Ta käsitles niinimetatud päriliku varieeruvuse homoloogilisi seeriaid, mis olid mõned analoogid orgaaniliste ühendite homoloogilise seeria bioloogias.
Teades teatud mustreid, on võimalik arvutada pärilikkuse tunnuseid liikide puhul, millel on need sarjad. Selle põhjal moodustus üks põhiseadustest, mis tõlgendab pärimise mustreid, mida nimetatakse päriliku varieeruvuse homoloogse jada seaduseks. Hetkel kasutatakse seda seadust aktiivselt geneetikas.
Päriliku muutlikkuse seadus
See homoloogsete seeriate teooria põhjal sõnastatud seadus kõlab järgmiselt: sarnase geneetilise aparatuuriga perekonnad ja liigid erinevad teatud parameetrite varieeruvuse jada poolest. Selle põhjal võime järeldada, et teades mõningaid vorme ühe konkreetse liigi sees, võib ennustada samade vormide esinemist sarnastes liikides.
N. I. Vavilov tugevdas päriliku varieeruvuse homoloogilise rea seadust kindla arvutamisvalemiga.
Seaduse tagajärjed
See N. I. Vavilovi sõnastatud seadus aitab suuresti kaasa organismide evolutsiooni tunnuste tõlgendamisele.
Nii näiteks võime selle põhjal järeldada, et oma geneetiliselt aparatuurilt sarnastel ja ühise päritoluga liikidel võivad toimuda ligikaudu samad mutatsiooniprotsessid. Pealegi,Teadlased on aastatepikkuse uurimistöö tulemusena kindlaks teinud, et isegi nii suured klassifikatsiooniühikud nagu klassid võivad kogeda homoloogsete seeriate olemasolul põhinevat nn paralleelsust.
Samuti väärib märkimist, et sellised nähtused on tüüpilised mitte ainult elusorganismide kõrgematele klassidele, vaid ka kõige lihtsamatele.
Pärilikud haigused
Kuid nagu eespool mainitud, ei avalda pärilik varieeruvus alati positiivset mõju konkreetsele indiviidile ja tema järglastele. Näiteks võivad mitmesugused mutatsioonid või geenide ebastandardne käitumine embrüo viljastumise ja arengu protsessis põhjustada erineva keerukusega kõrvalekaldeid indiviidi arengus. Mõelge teatud tüüpi geneetilistele haigustele.
Niisiis, pärilikud haigused võib jagada:
- Kromosomaalne. Need kõrvalekalded tekivad teatud muutuste tagajärjel kromosoomides. See võib olla nii koguse kui ka struktuuri enda muutus. Downi sündroomi peetakse selle rühma kõige levinumaks haiguseks. Selle sündroomi all kannatavad lapsed erinevad selle raskusastme poolest, kuid korraliku korrigeeriva ja arstiabi korral võivad nad olla tulevikus täielikult sotsialiseerunud ja iseseisvad.
- Genomic. Seda tüüpi mutatsioonid, mis mõjutavad kogu genoomi, esinevad harvemini ja põhjustavad peaaegu alati loomade ja eelkõige inimeste surma. Sellise haiguse näide on Shereshevsky-Turneri sündroom. Selle sündroomiga inimesed, lisaks paljud teisedmärke iseloomustavad halb vaimne tervis ja kerged või kadunud seksuaalomadused.
- Monogeenne. Need haigused põhinevad ühe kindla geeni mutatsioonil. See võib olla kas domineeriv või retsessiivne. Mõned mutatsioonid on seotud sooga, mõned on seotud autosoomidega.
Pärilik varieeruvus evolutsioonis
Muutlikkus on elusorganismide peamine ja väga oluline omadus läbida fülogeneesi protsessis muutusi. Ilma sellise funktsioonita, mis võimaldab säilitada geneetilise materjali ainulaadsust ja kohaneda konkreetse keskkonna omadustega, oleksid iga organisatsiooni organismid surmale määratud.
Päriliku muutlikkuse tõttu on evolutsioonis selline oluline tegur nagu looduslik valik. Just seetõttu, et iga indiviid on ainulaadne oma genotüüpiliste ja fenotüüpiliste omaduste poolest, on arvukus looduses reguleeritud, kuid samal ajal on võimalik vältida ühe või teise klassifikatsiooniühiku täielikku kadumist.
Päriliku variatsiooni väärtus on evolutsiooniprotsessi jaoks hindamatu. Lõppude lõpuks võimaldab just see mis tahes keerukuse ja klassifikatsiooniga organismide kõige olulisem tunnus sellise nähtuse nagu liigiline mitmekesisus eksisteerida. Liigi püsimajäämisel on suur tähtsus ka pärilikul muutlikkusel. Pidev alt muutuvad keskkonna iseärasused sunnivad organisme kohanema olemasolevate tingimustega. Ilma selle või selle peegelduseta genotüübis oleks see võimatu javiis liigi väljasuremiseni.
